Etude des propriétés physiques et mécaniques de matériaux ...

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Comportement mécanique du compact massif 1,4 0,12 1,2 Al2O3, Telab=1250°C, Tessai=1100°C 0,1 Contrainte (MPa) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 1 2 Al2O3, Telab=1000°C, Tessai=1000°C 0,08 0,06 0,04 0,02 Contrainte (MPa) 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Déformation (%) 0 Figure 4-27 : Comportement en compression d’une meule (Al 2 O 3 +C1, Telab=1100°C, Tessai=1100°C) Lorsque la contrainte maximale est atteinte, la déformation se localise et l’éprouvette s’endommage. La Figure 4-28 montre que l’éprouvette peut présenter différents types d’endommagement. Dans un premier cas (Figure 4-28b), l’endommagement est localisé avec un mouvement important de matière (rupture par glissement dans des plans à 45°). Dans l’autre cas (Figure 4-28a), il y a écroulement localisé de l’éprouvette qui se traduit par un gonflement. Un mouvement important et local de particules explique sans doute cette instabilité de déformation. Nous précisons par la suite le type d’endommagement en fonction des paramètres étudiés. De manière générale, un endommagement par écroulement localisé signifie que la contrainte maximale est faible alors que si la rupture se produit par cisaillement, on observe une contrainte maximale plus élevée. De plus, la contrainte calculée perd toute sa signification au delà de ce maximum dans la zone d’endommagement. Par la suite, nous nous intéressons à la « raideur » des échantillons (Figure 4-29), calculée à l’aide de la partie linaire de la première partie de la courbe (déformation homogène sur l’éprouvette). a) b) Figure 4-28 : Différents types d’endommagement en compression uniaxiale Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf 172 © [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés
Chapitre 4 Dispersion des résultats. Nous pouvons observer sur la Figure 4-29 qu’il existe une forte dispersion de la contrainte maximale et de la contrainte du plateau. Cette différence peut s’expliquer par le fait que celles-ci dépendent des défauts, par nature aléatoire et non de la structure considérée comme homogène. Une approche statistique, comme par exemple celle de Weibull, n’étant pas possible à chaud du fait du nombre d’essais requis, nous nous contenterons de discuter de la dispersion de 2 essais par nuance. Bien que la dispersion soit marquée, nous pouvons clairement différencier le comportement des meules vitrifiées en fonction des différents paramètres. Le mode d’endommagement est systématiquement identique sur les deux éprouvettes d’une même nuance. 1,6 1,4 1,2 Contrainte (MPa) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Raideur 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Déformation (%) Figure 4-29 : Comportement en compression d’une meule (Al 2 O 3 +C1, Telab=1000°C, Tessai=1000°C) 2.1.2. Caractéristiques de la modélisation Principe. La modélisation repose sur le fait que nous considérons une meule vitrifiée à haute température comme un matériau granulaire cohésif. La Figure 4-30 présente le principe de la modélisation que nous proposons pour les essais de compression réalisés. Les grains sont assimilés à des sphères dont le diamètre correspond au diamètre médian des grains et les ponts de verre sont assimilés à un liquide de viscosité et de tension superficielle . Entre deux grains, une force capillaire agit et lorsque ces deux grains sont en mouvement relatif, il s’ajoute une force visqueuse. Pour évaluer ces deux composantes, nous nous sommes appuyés sur les travaux de Pitois et al. [90] qui ont été détaillés dans le chapitre 1 (p.59). Rappelons que les approximations des forces capillaires V et visqueuses proposées par Pitois et al. [90] sont valables lorsque 0,001 0,05 3 . R Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0111/these.pdf © [E. Xolin], [2005], INSA de Lyon, tous droits réservés 173
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N° d’ordre 2005ISAL0111 Année 2
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SIGLE ECOLE DOCTORALE NOM ET COORDO
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